太阳温度为什么那么高

近日，由莱斯大学、科罗拉多大学博尔德分校和航天航空局（NASA）马歇尔太空飞行中心的研究人员发表在《自然·天文学》杂志上的一篇论文揭示了太阳图像的新细节，这可能会解开太阳大气高温之谜。

通过地球轨道界面区域成像光谱仪（IRIS）和大气成像组件（AIA）捕捉的图像，科学家们观察到太阳上低位的磁环被激发到数百万开氏度的惊人高温。这些环状结构中的细节被清晰地揭示出来，引发了科学家们对太阳风新现象的研究兴趣。

研究人员发现，太阳风中的较重离子（如硅）在太阳色球层与日冕之间的过渡区域中会被优先加热。这些离子形成的环状结构中，含有磁化的等离子弧。长期以来，人们一直认为这些环状结构内藏着以纳米耀斑形式释放能量脉冲的磁力驱动机制。

在新的研究中，科学家们详细描述了这些环状结构中的“亮斑”，这些亮斑包含氧元素及重硅离子的强光谱特征。利用IRIS图像，他们检测到了超热等离子体的存在，并通过分析光谱线揭示了过渡区域中环结构的细节。这些光谱线不仅揭示了离子的运动情况，还反映了它们的温度状态。

图像分析显示，含有硅离子的喷流在热点处以每秒100公里的速度移动，其光谱线因热效应和多普勒效应而变宽。相比之下，较轻的氧离子则没有检测到明显的多普勒频移。这表明硅离子受到的特殊加热现象确实存在。

尽管过渡区域的温度只有约一万华氏度，但环结构也受到太阳表面对流现象的影响。构成环结构的磁线在扭曲和“编织”的过程中提升了磁场能量，最终导致等离子体升温。在此过程中，等离子体束的磁场断裂后重新连接，释放出储存的磁场能量，导致离子体的过热。太理学家Stephen Bradshaw表示，他们观察到的硅离子光谱线的宽度远大于氧离子，这表明硅离子被优先加热的现象确实存在。他还提出了一种名为“离子回旋加热”的动力学过程，它倾向于优先加热重离子。

研究人员认为，他们揭示的太阳风及过渡区域性质对于解决太阳温度之谜至关重要。虽然目前的研究已经取得了一些进展，但要解开太阳的奥秘还需要进一步的探索和研究。这项研究为我们理解太阳的工作机制提供了新的线索和思路。